第五章平面連桿機(jī)構(gòu)

1、v第一節(jié)第一節(jié) 概述概述v第二節(jié)第二節(jié) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型及其演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型及其演化v第三節(jié)第三節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件及幾個(gè)平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件及幾個(gè)基本概念基本概念v第四節(jié)第四節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第五章第五章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述v一、連桿機(jī)構(gòu)的意義一、連桿機(jī)構(gòu)的意義v二、平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)二、平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)v三、平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)三、平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)一、連桿機(jī)構(gòu)的意義一、連桿機(jī)構(gòu)的意義v 由若干個(gè)構(gòu)件通過(guò)低副由若干個(gè)構(gòu)件通過(guò)低副( (Lower-pair)Lower-pair)連接而組成的機(jī)構(gòu)稱為連接而組成的機(jī)

2、構(gòu)稱為連桿機(jī)構(gòu)，又稱為連桿機(jī)構(gòu)，又稱為低副機(jī)構(gòu)。低副機(jī)構(gòu)。n抽油機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)抽油機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)v內(nèi)燃機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)v活塞銷(xiāo)尺寸自動(dòng)分選機(jī)上的連桿機(jī)構(gòu)活塞銷(xiāo)尺寸自動(dòng)分選機(jī)上的連桿機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)車(chē)門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)車(chē)門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)v 連桿機(jī)構(gòu)是一種應(yīng)用十分廣泛的機(jī)構(gòu)，人造衛(wèi)星連桿機(jī)構(gòu)是一種應(yīng)用十分廣泛的機(jī)構(gòu)，人造衛(wèi)星太陽(yáng)能板的展開(kāi)機(jī)構(gòu)，機(jī)械手的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，折疊傘的太陽(yáng)能板的展開(kāi)機(jī)構(gòu)，機(jī)械手的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，折疊傘的收放機(jī)構(gòu)以及人體假肢等等，都是連桿機(jī)構(gòu)。收放機(jī)構(gòu)以及人體假肢等等，都是連桿機(jī)構(gòu)。n曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是最常見(jiàn)曲柄滑

3、塊機(jī)構(gòu)、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是最常見(jiàn)的連桿機(jī)構(gòu)型式。的連桿機(jī)構(gòu)型式。v 這些機(jī)構(gòu)的共同特點(diǎn)是其原動(dòng)件這些機(jī)構(gòu)的共同特點(diǎn)是其原動(dòng)件1 1的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)都要經(jīng)過(guò)一個(gè)不直接與機(jī)架相聯(lián)的中間構(gòu)件都要經(jīng)過(guò)一個(gè)不直接與機(jī)架相聯(lián)的中間構(gòu)件2 2才能傳動(dòng)從動(dòng)件才能傳動(dòng)從動(dòng)件3 3，這個(gè)不直接與機(jī)架相聯(lián)的，這個(gè)不直接與機(jī)架相聯(lián)的中間構(gòu)件稱為中間構(gòu)件稱為連桿連桿，而把具有連桿的這些機(jī)，而把具有連桿的這些機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為構(gòu)統(tǒng)稱為連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)。 二、連桿機(jī)構(gòu)的分類(lèi)二、連桿機(jī)構(gòu)的分類(lèi)n 所有構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的連所有構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)，稱為平面連桿機(jī)構(gòu)。桿機(jī)構(gòu)，稱為平面連桿機(jī)構(gòu)。n1 1、平

4、面連桿機(jī)構(gòu)、平面連桿機(jī)構(gòu)( (planarlinkage)planarlinkage)n 所有構(gòu)件不全在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)所有構(gòu)件不全在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)，稱為空間連桿機(jī)構(gòu)。動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)，稱為空間連桿機(jī)構(gòu)。n2 2、空間連桿機(jī)構(gòu)、空間連桿機(jī)構(gòu)( (speciallinkagespeciallinkage) )二、平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)二、平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)v1 1、平面連桿機(jī)構(gòu)屬于低副機(jī)平面連桿機(jī)構(gòu)屬于低副機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)副為面接觸，壓強(qiáng)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)副為面接觸，壓強(qiáng)小，承載能力大，耐沖擊，小，承載能力大，耐沖擊，并且便于潤(rùn)滑，磨損小。并且便于潤(rùn)滑，磨損小。v2 2、其運(yùn)動(dòng)副元素多為平面或其運(yùn)動(dòng)副

5、元素多為平面或圓柱面，制造比較容易，而圓柱面，制造比較容易，而且靠其本身的幾何封閉來(lái)保且靠其本身的幾何封閉來(lái)保證構(gòu)件運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工證構(gòu)件運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。作可靠。 v3 3、可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特點(diǎn)軌跡要求。和特點(diǎn)軌跡要求。1 1）用于受力較大的挖掘機(jī)，破碎機(jī)用于受力較大的挖掘機(jī)，破碎機(jī)2 2）用于實(shí)現(xiàn)各種不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求）用于實(shí)現(xiàn)各種不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求三、平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)三、平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)v1 1、因各構(gòu)件間是低副聯(lián)接，存在間隙，傳動(dòng)、因各構(gòu)件間是低副聯(lián)接，存在間隙，傳動(dòng)中將產(chǎn)生位置誤差，機(jī)構(gòu)越復(fù)雜累計(jì)誤差越中將產(chǎn)生位置誤差，機(jī)構(gòu)越復(fù)雜累計(jì)誤差

6、越大，影響其傳動(dòng)精度。大，影響其傳動(dòng)精度。v2 2、慣性力不容易平衡，不適合于高速傳動(dòng)。、慣性力不容易平衡，不適合于高速傳動(dòng)。v3 3、不易精確地滿足各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)軌跡、不易精確地滿足各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)軌跡的要求。的要求。n 平面連桿機(jī)構(gòu)中，其構(gòu)件多呈桿狀，故平面連桿機(jī)構(gòu)中，其構(gòu)件多呈桿狀，故常簡(jiǎn)稱為常簡(jiǎn)稱為“桿桿”。連桿機(jī)構(gòu)又可根據(jù)機(jī)構(gòu)中。連桿機(jī)構(gòu)又可根據(jù)機(jī)構(gòu)中所含桿數(shù)而命名，如：所含桿數(shù)而命名，如：四桿機(jī)構(gòu)、五桿機(jī)構(gòu)、四桿機(jī)構(gòu)、五桿機(jī)構(gòu)、六桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu)六桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu)等。等。n 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在連桿機(jī)構(gòu)的研究方面都有長(zhǎng)足的近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在連桿機(jī)構(gòu)的研究方面都有長(zhǎng)足的發(fā)展，不再限于單自

7、由度四桿機(jī)構(gòu)的研究，也注重多發(fā)展，不再限于單自由度四桿機(jī)構(gòu)的研究，也注重多自由度、多桿機(jī)構(gòu)的分析和綜合。例如：多自由的的自由度、多桿機(jī)構(gòu)的分析和綜合。例如：多自由的的機(jī)械手；四足、六足步行機(jī)等，已經(jīng)不限于運(yùn)動(dòng)學(xué)的機(jī)械手；四足、六足步行機(jī)等，已經(jīng)不限于運(yùn)動(dòng)學(xué)的范圍，還注重動(dòng)力學(xué)方面的研究。范圍，還注重動(dòng)力學(xué)方面的研究。n 由于計(jì)算機(jī)的普及，很多智能化軟件為由于計(jì)算機(jī)的普及，很多智能化軟件為平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和研究奠定了基礎(chǔ)，連平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和研究奠定了基礎(chǔ)，連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用前景也很廣泛。桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用前景也很廣泛。 平面連桿機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣的是平面連桿機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣的是四桿機(jī)構(gòu)，其

8、他多桿機(jī)構(gòu)都是在它的基礎(chǔ)上四桿機(jī)構(gòu)，其他多桿機(jī)構(gòu)都是在它的基礎(chǔ)上擴(kuò)充而成的，本章重點(diǎn)討論四桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)擴(kuò)充而成的，本章重點(diǎn)討論四桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)。計(jì)。第二節(jié)第二節(jié) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型及其演化型及其演化v一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式v二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)就是當(dāng)平面四桿機(jī)構(gòu)中鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)就是當(dāng)平面四桿機(jī)構(gòu)中的全部運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)的四桿機(jī)構(gòu)為的全部運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)的四桿機(jī)構(gòu)為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。 構(gòu)件名稱構(gòu)件名稱連架桿連架桿：與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連架桿。：與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連架桿。

9、連架桿連架桿機(jī)架機(jī)架連架桿連架桿連桿連桿能繞其軸線轉(zhuǎn)能繞其軸線轉(zhuǎn)360的的連架桿連架桿。僅能繞其軸線作往復(fù)擺動(dòng)的僅能繞其軸線作往復(fù)擺動(dòng)的連架桿。連架桿。曲柄曲柄搖桿搖桿連架桿連架桿機(jī)架機(jī)架：固定不動(dòng)的構(gòu)件稱為機(jī)架。：固定不動(dòng)的構(gòu)件稱為機(jī)架。連桿連桿：不直接與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連桿。：不直接與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連桿。一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式v1 1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)v2 2、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)v3 3、雙搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)1 1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)v 若在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿中一為曲若在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿中一為曲柄，另一為搖桿，則此四桿機(jī)

10、構(gòu)稱為柄，另一為搖桿，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。桿機(jī)構(gòu)。應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)、攪面機(jī)、衛(wèi)星天置、飛剪等。顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)、攪面機(jī)、衛(wèi)星天置、飛剪等。 一般曲柄主動(dòng)，將一般曲柄主動(dòng)，將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為搖桿連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為搖桿的擺動(dòng)，也可搖桿主的擺動(dòng)，也可搖桿主動(dòng)，曲柄從動(dòng)。動(dòng)，曲柄從動(dòng)。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)攪拌機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)攪拌機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)2 2、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)v 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中若兩連架桿均為曲在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中若兩連架桿均為曲柄，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為柄，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)。應(yīng)用

11、舉例：應(yīng)用舉例：慣性篩、插床機(jī)構(gòu)慣性篩、插床機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：從動(dòng)曲柄變速回轉(zhuǎn)從動(dòng)曲柄變速回轉(zhuǎn)雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用慣性篩機(jī)構(gòu)慣性篩機(jī)構(gòu)插床機(jī)構(gòu)插床機(jī)構(gòu)v 在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對(duì)兩桿的長(zhǎng)度相等且平在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對(duì)兩桿的長(zhǎng)度相等且平行，兩曲柄的轉(zhuǎn)向相同，稱為平行四邊形機(jī)構(gòu)。行，兩曲柄的轉(zhuǎn)向相同，稱為平行四邊形機(jī)構(gòu)。n（1 1）平行四邊形機(jī)構(gòu)：）平行四邊形機(jī)構(gòu)：平行四邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用平行四邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用蒸汽機(jī)車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置蒸汽機(jī)車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置攝影升降機(jī)構(gòu)攝影升降機(jī)構(gòu)v 在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對(duì)兩桿的長(zhǎng)度相在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對(duì)兩桿的長(zhǎng)度相等，但不平行等，但不平行( (BCBC與與AD)A

12、D)，兩曲柄轉(zhuǎn)向相反兩曲柄轉(zhuǎn)向相反（ABAB與與CDCD），），稱為反平行四邊形機(jī)構(gòu)。稱為反平行四邊形機(jī)構(gòu)。n（2 2）反平行四邊形機(jī)構(gòu)：）反平行四邊形機(jī)構(gòu)：車(chē)門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)車(chē)門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)3 3、雙搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)v 若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿均為搖桿，若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿均為搖桿，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為則此四桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。 港口起重機(jī)、車(chē)輛的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等港口起重機(jī)、車(chē)輛的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用鶴式起重機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)鶴式起重機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)電力機(jī)車(chē)受電弓電力機(jī)車(chē)受電弓爐門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)爐門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)汽車(chē)前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)汽車(chē)前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)v等腰梯形機(jī)構(gòu)：在雙搖桿機(jī)構(gòu)

13、中若兩搖等腰梯形機(jī)構(gòu)：在雙搖桿機(jī)構(gòu)中若兩搖桿長(zhǎng)度相等，則稱為等腰梯形機(jī)構(gòu)。桿長(zhǎng)度相等，則稱為等腰梯形機(jī)構(gòu)。汽車(chē)前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)汽車(chē)前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化v1 1、改變相、改變相對(duì)對(duì)桿長(zhǎng)、轉(zhuǎn)動(dòng)副演化為移動(dòng)副桿長(zhǎng)、轉(zhuǎn)動(dòng)副演化為移動(dòng)副n 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)C3AB124e曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的演化曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副e改變構(gòu)件改變構(gòu)件相對(duì)尺寸相對(duì)尺寸改變構(gòu)件相對(duì)尺寸改變構(gòu)件相對(duì)尺寸e0n偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu) （e 0)e 0)n對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) (e = 0) (e = 0)對(duì)心曲柄滑塊

14、機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)v曲柄壓力機(jī)及壓縮機(jī)的工作機(jī)構(gòu)（曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)曲柄壓力機(jī)及壓縮機(jī)的工作機(jī)構(gòu)（曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)）；轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)）；v活塞式內(nèi)燃機(jī)、彈簧管壓力表及高度表的工作機(jī)構(gòu)活塞式內(nèi)燃機(jī)、彈簧管壓力表及高度表的工作機(jī)構(gòu)（滑塊往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）。（滑塊往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）。 v曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：v偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)n2 2、選用不同構(gòu)件為機(jī)架、選用不同構(gòu)件為機(jī)架n（1 1）變化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架）變化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架(0360)(0360)(360)(360)1234ABCD

15、周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)(0360)(0360)(360)(360)1234ABDC雙雙搖桿機(jī)構(gòu)搖桿機(jī)構(gòu)(0360)(0360)(360)1234ABCD(360)周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)（2 2）變化單移動(dòng)副機(jī)構(gòu)的機(jī)架）變化單移動(dòng)副機(jī)構(gòu)的機(jī)架曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)BA1234C曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)BA1234C擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3A124CB導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)小型刨床小型刨床構(gòu)件構(gòu)件2 2和構(gòu)件和

16、構(gòu)件4 4均能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)均能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 牛頭刨中的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)牛頭刨中的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)曲柄的長(zhǎng)度小于機(jī)架曲柄的長(zhǎng)度小于機(jī)架長(zhǎng)度時(shí)，導(dǎo)桿只能作來(lái)回?cái)[動(dòng)，為擺動(dòng)導(dǎo)稈機(jī)構(gòu)。長(zhǎng)度時(shí)，導(dǎo)桿只能作來(lái)回?cái)[動(dòng)，為擺動(dòng)導(dǎo)稈機(jī)構(gòu)。擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)v轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)( (ABBC)ABBCABBC)v曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)v移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）（3 3）變化雙移動(dòng)副機(jī)構(gòu)的機(jī)架）變化雙移動(dòng)副機(jī)構(gòu)的機(jī)架（帶二個(gè)滑塊）（帶二個(gè)滑塊）n雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu) n正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)sinas曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移

17、動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副改變構(gòu)件改變構(gòu)件相對(duì)尺寸相對(duì)尺寸正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)改變機(jī)架改變機(jī)架定為機(jī)架定為機(jī)架雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)n雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu) n雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu) n雙滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用雙滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用 縫紉機(jī)挑線機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)挑線機(jī)構(gòu)橢圓儀機(jī)構(gòu)橢圓儀機(jī)構(gòu)v 雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)v 儀器儀表中，為了簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，改善工藝儀器儀表中，為了簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，改善工藝性，用高副代替低副。性，用高副代替低副。sinasv正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)tanasv正切機(jī)構(gòu)正切機(jī)構(gòu)v用高副代替低副用高副代替低副tanas 小小 結(jié)結(jié)v一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化v 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式是平面鉸鏈四

18、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式是平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。桿機(jī)構(gòu)。v 在此機(jī)構(gòu)中，與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連在此機(jī)構(gòu)中，與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連架桿，能夠繞固定鉸鏈作整周運(yùn)動(dòng)的連架桿架桿，能夠繞固定鉸鏈作整周運(yùn)動(dòng)的連架桿稱為曲柄；不能做整周回轉(zhuǎn)，只在某一角度稱為曲柄；不能做整周回轉(zhuǎn)，只在某一角度內(nèi)擺動(dòng)的連架桿稱為搖桿；不直接與機(jī)架相內(nèi)擺動(dòng)的連架桿稱為搖桿；不直接與機(jī)架相連的中間構(gòu)件稱為連桿。連的中間構(gòu)件稱為連桿。v 平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)根據(jù)兩連架桿運(yùn)平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)根據(jù)兩連架桿運(yùn)動(dòng)形式不同分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，雙曲柄動(dòng)形式不同分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，雙曲柄機(jī)構(gòu)，雙搖桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)，雙搖桿機(jī)構(gòu)。v 平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式是在平面平面

19、四桿機(jī)構(gòu)的演化形式是在平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)一些方法鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)一些方法演化而成其他形式的四桿機(jī)構(gòu)。演化而成其他形式的四桿機(jī)構(gòu)。 v二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化方法有：二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化方法有：v 1 1、改變相對(duì)桿長(zhǎng)、轉(zhuǎn)動(dòng)副演化為移動(dòng)副、改變相對(duì)桿長(zhǎng)、轉(zhuǎn)動(dòng)副演化為移動(dòng)副v 2 2、選用不同構(gòu)件為機(jī)架、選用不同構(gòu)件為機(jī)架v 1 1）變化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架；）變化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架；v 2 2）變化單移動(dòng)副機(jī)構(gòu)的機(jī)架；）變化單移動(dòng)副機(jī)構(gòu)的機(jī)架；v 3 3）變化雙移動(dòng)副機(jī)構(gòu)的機(jī)架。）變化雙移動(dòng)副機(jī)構(gòu)的機(jī)架。第三節(jié)第三節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在平面四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件及幾個(gè)基本概

20、念的條件及幾個(gè)基本概念v一、曲柄存在的的條件一、曲柄存在的的條件v二、壓力角與傳動(dòng)角二、壓力角與傳動(dòng)角v三、行程速度變化系數(shù)三、行程速度變化系數(shù)v四、死點(diǎn)位置四、死點(diǎn)位置一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件由由B B2 2C C2 2D D a+db+c (1)a+db+c (1)由由B B1 1C C1 1D b(d-a)+c D b(d-a)+c 或或 c(d-a)+bc(d-a)+b 即即 a+bd+c (2)a+bd+c (2) a+cb+d (3) a+cb+d (3)adadC2A1a4b3cdBDacacababa a為最短桿為最短桿鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件鉸

21、鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件1 1、桿長(zhǎng)條件桿長(zhǎng)條件：最短桿和最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小最短桿和最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩桿長(zhǎng)度之和。于或等于其它兩桿長(zhǎng)度之和。2 2、最短桿是連架桿或機(jī)架。（、最短桿是連架桿或機(jī)架。（組成周轉(zhuǎn)副組成周轉(zhuǎn)副的兩桿中必一個(gè)是最短桿）的兩桿中必一個(gè)是最短桿）滿足桿長(zhǎng)條件滿足桿長(zhǎng)條件v即：最短桿即：最短桿+ +最長(zhǎng)桿小于或等于其余兩桿長(zhǎng)最長(zhǎng)桿小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。度之和。n若取若取最短桿最短桿為為連架桿連架桿時(shí)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)時(shí)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。v若取若取最短桿最短桿為為機(jī)架機(jī)架時(shí)：時(shí)：雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)。n 若取若取最短桿最短桿為為連桿連桿時(shí)，時(shí)，即最短桿相對(duì)的即最短桿相對(duì)

22、的桿為機(jī)架：雙搖桿機(jī)構(gòu)。桿為機(jī)架：雙搖桿機(jī)構(gòu)。不滿足不滿足桿長(zhǎng)條件桿長(zhǎng)條件v即：最短桿加最長(zhǎng)桿即：最短桿加最長(zhǎng)桿大于大于其余兩桿長(zhǎng)度之和，則其余兩桿長(zhǎng)度之和，則鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)無(wú)論取哪桿為機(jī)架均無(wú)曲柄存在，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)無(wú)論取哪桿為機(jī)架均無(wú)曲柄存在，只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中：在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中：鉸鏈鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類(lèi)型與尺寸之間的關(guān)系：四桿機(jī)構(gòu)的類(lèi)型與尺寸之間的關(guān)系：2 2以最短桿為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為以最短桿為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)；以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為以最短桿以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為以最短桿為曲柄的為曲柄的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

23、；且：且：1 13 3以最短桿的對(duì)邊構(gòu)件為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為以最短桿的對(duì)邊構(gòu)件為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。（1 1）如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩桿）如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩桿 長(zhǎng)度之和長(zhǎng)度之和 滿足桿長(zhǎng)和條件滿足桿長(zhǎng)和條件（2 2）如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和大于其它兩桿長(zhǎng)度之和）如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和大于其它兩桿長(zhǎng)度之和 （不滿足桿長(zhǎng)和條件），則不論選哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架，（不滿足桿長(zhǎng)和條件），則不論選哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架， 都為都為雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。v如圖所示，設(shè)已知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度如圖所示，設(shè)已知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度a=240mma=240

24、mm，b=600mmb=600mm，c=400mmc=400mm，d=500mmd=500mm，試回答下列問(wèn)題：試回答下列問(wèn)題： v1 1）當(dāng)取桿）當(dāng)取桿4 4為機(jī)架時(shí)，是否有曲柄存在？若有曲為機(jī)架時(shí)，是否有曲柄存在？若有曲柄，則桿柄，則桿 為曲柄，此時(shí)該機(jī)構(gòu)為為曲柄，此時(shí)該機(jī)構(gòu)為 機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。 abcd12 2）要使此機(jī)構(gòu)成為雙曲）要使此機(jī)構(gòu)成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，則應(yīng)取柄機(jī)構(gòu)，則應(yīng)取-桿為桿為機(jī)架。機(jī)架。 v3 3）要使此機(jī)構(gòu)成為雙搖桿機(jī)構(gòu)，則應(yīng)?。┮勾藱C(jī)構(gòu)成為雙搖桿機(jī)構(gòu)，則應(yīng)取- 為為機(jī)架。機(jī)架。 v4）如將桿）如將桿4的長(zhǎng)度改為的長(zhǎng)度改為d=400mm，而其它各桿而其它各桿的長(zhǎng)度不變，則應(yīng)分

25、別以的長(zhǎng)度不變，則應(yīng)分別以1、2、3桿為機(jī)架時(shí)，桿為機(jī)架時(shí)，所獲得的機(jī)構(gòu)為所獲得的機(jī)構(gòu)為 機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。 abcd1n例：圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)例：圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCDABCD，已知已知l lABAB=100mm=100mm，l lBCBC=250mm=250mm，l lADAD=300mm=300mm；n求：此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)時(shí)，求：此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)時(shí)，CDCD桿的長(zhǎng)度范圍。桿的長(zhǎng)度范圍。n解解：n1 1）滿足桿長(zhǎng)條件：）滿足桿長(zhǎng)條件：nBCBC桿為最短桿時(shí)，桿為最短桿時(shí)，n此機(jī)構(gòu)才可能是雙搖桿機(jī)構(gòu)；此機(jī)構(gòu)才可能是雙搖桿機(jī)構(gòu)；n得：得：CD CD 桿的范圍：桿的范圍： 50 50mmlmmlC

26、DCD150mm 150mm 或或 450 450mmlmmlCDCD650mmllABAB+l+lBC BC n l lCDCD50mm50mmn設(shè)設(shè)CDCD桿為最長(zhǎng)桿，桿為最長(zhǎng)桿，l lCDCD+l+lABABllBCBC+l+lAD AD l lCDCD450450 mmmmn 且且 l lCDCDllABAB+l+lBCBC+l+lAD AD l lCDCD650mmllBCBC+l+lCD CD l lCDCD150mm150mm曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件？曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件？ADbADea)(AB1234eCabDbea曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件ababe

27、mn構(gòu)件構(gòu)件a能通過(guò)能通過(guò)m點(diǎn)的條件是：點(diǎn)的條件是：bea構(gòu)件構(gòu)件a能通過(guò)能通過(guò)n點(diǎn)的條件是：點(diǎn)的條件是：bea曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件bea轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件？轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件？導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件dadadada 有曲柄，該機(jī)有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。da 有曲柄，該機(jī)有曲柄，該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。da 有曲柄，該機(jī)有曲柄，該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。構(gòu)。結(jié)論結(jié)論導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)總導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)總是有曲柄的是有曲柄的二、壓力角和傳動(dòng)角二、壓力角和傳動(dòng)角n1 1、壓力角、壓力角( (pre

28、ssure angle)pressure angle)n 從動(dòng)件從動(dòng)件CDCD受的受的力力F F的作用線與力作的作用線與力作用點(diǎn)用點(diǎn)C C的絕對(duì)速度的絕對(duì)速度vc vc 所夾銳角，稱為所夾銳角，稱為此此位置位置的壓力角的壓力角。 在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使驅(qū)使輸出件輸出件運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的力的方向線力的方向線與與輸出件輸出件上上受力點(diǎn)的速受力點(diǎn)的速度方向線度方向線所夾的銳角所夾的銳角。vcF1ABCD1234vcFF1F21ABCD1234cos1FF n由力的分解：由力的分解： 沿著速度方向的有效分力沿著速度方向的有效分力sin2FF

29、垂直于垂直于F F2 2的分力的分力vcFF1F21ABCD1234 力力F F2 2 只能使鉸鏈只能使鉸鏈C C、D D產(chǎn)生壓軸力，希望它越小越好；產(chǎn)生壓軸力，希望它越小越好； 力力F F1 1 越大，推動(dòng)機(jī)構(gòu)的有效分力就越大，傳力效越大，推動(dòng)機(jī)構(gòu)的有效分力就越大，傳力效果就果就越好，越好，即即 越小越好。越小越好。n因此，對(duì)連桿機(jī)構(gòu)中的因此，對(duì)連桿機(jī)構(gòu)中的壓力角壓力角提出了限制，最大不提出了限制，最大不能超過(guò)能超過(guò) 40 405050，n即：即： 40mm40mm三、行程速度變化系數(shù)三、行程速度變化系數(shù)v1 1、極位夾角、極位夾角v2 2、急回運(yùn)動(dòng)、急回運(yùn)動(dòng)( (quick-return

30、motionquick-return motion) )v3 3、行程速度變化系數(shù)、行程速度變化系數(shù)k k1 1、極位夾角、極位夾角n 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄與連桿曲柄與連桿兩次共線位置兩次共線位置時(shí)曲柄之間所夾銳角時(shí)曲柄之間所夾銳角 稱為極位夾角。稱為極位夾角。 當(dāng)當(dāng)ABAB與與BCBC兩次共線時(shí)，輸出件兩次共線時(shí)，輸出件CDCD處于兩極限位置。處于兩極限位置。搖搖桿在兩極限位置所夾角稱為擺角桿在兩極限位置所夾角稱為擺角 。極位夾角極位夾角 ：當(dāng)搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲柄當(dāng)搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲柄位置線所夾的銳角。位置線所夾的銳角。B2C2B1C1A211C34BDa

31、bcd擺角擺角極位夾角極位夾角B2C2B1C1曲柄轉(zhuǎn)角曲柄轉(zhuǎn)角1801對(duì)應(yīng)的時(shí)間對(duì)應(yīng)的時(shí)間111/t搖桿點(diǎn)搖桿點(diǎn)C C的的平均速度平均速度1A211C34BDabcd21802122/t擺角擺角極位夾角極位夾角v1v21211/tCCv )2122/tCCv )2 2、急回運(yùn)動(dòng)急回運(yùn)動(dòng)( (quick-return motion)quick-return motion)t t1 1 t t2 2v v2 2 v v1 1v 在曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，搖桿往復(fù)擺在曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，搖桿往復(fù)擺動(dòng)速度快慢不同的運(yùn)動(dòng)，稱為動(dòng)速度快慢不同的運(yùn)動(dòng)，稱為急回運(yùn)動(dòng)急回運(yùn)動(dòng)。v v2 2 v v1 1n 為了

32、衡量搖桿急回作用的程度，用行為了衡量搖桿急回作用的程度，用行程速比系數(shù)表示。程速比系數(shù)表示。3 3、行程速比系數(shù)、行程速比系數(shù)k kv 為了衡量搖桿急回作用的程度，把從為了衡量搖桿急回作用的程度，把從動(dòng)件往復(fù)擺動(dòng)平均速度的比值（大于動(dòng)件往復(fù)擺動(dòng)平均速度的比值（大于1 1）稱）稱為行程速比系數(shù)，即為行程速比系數(shù)，即度從動(dòng)件慢速行程平均速度從動(dòng)件快速行程平均速k由由11180kkv極位夾角極位夾角為為180180/2112112112ttvvkv 四桿機(jī)構(gòu)有無(wú)急回運(yùn)動(dòng)，取決于曲柄四桿機(jī)構(gòu)有無(wú)急回運(yùn)動(dòng)，取決于曲柄v與連桿共線位置的夾角，即有無(wú)極位夾角與連桿共線位置的夾角，即有無(wú)極位夾角 ，不論，不論

33、是何種機(jī)構(gòu)，只要機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過(guò)程中具有極位夾角是何種機(jī)構(gòu)，只要機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過(guò)程中具有極位夾角 ，則該機(jī)構(gòu)就具有急回作用。，則該機(jī)構(gòu)就具有急回作用。v 角越大，則角越大，則K K值越大，說(shuō)明急回運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)也越顯值越大，說(shuō)明急回運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)也越顯著。著。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，原動(dòng)件曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，原動(dòng)件ABAB以以等速轉(zhuǎn)動(dòng)等速轉(zhuǎn)動(dòng)1C1B1B2HC2偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2AB134eCab12222)()(eabebaH0, ,有急回特性。有急回特性。擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)21B2B1有急回特性。有急回特性。B1B2HH=2a, 0, ,無(wú)急回特性。無(wú)急回特性。314A對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑

34、塊機(jī)構(gòu)B2Cab1C1C21ABn例、在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知例、在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知l lABAB=30mm=30mm，l lBCBC=110mm=110mm， l lCDCD=80mm=80mm，l lADAD=120mm=120mm，構(gòu)件構(gòu)件1 1為原動(dòng)件。為原動(dòng)件。n（1 1）判斷構(gòu)件）判斷構(gòu)件1 1能否成為曲柄；能否成為曲柄；n（2 2）用作圖法求出構(gòu)件）用作圖法求出構(gòu)件3 3的最大擺角；的最大擺角；n（3 3）當(dāng)分別固定構(gòu)件）當(dāng)分別固定構(gòu)件1 1、2 2、3 3、4 4時(shí)，各獲得何種機(jī)構(gòu)？時(shí)，各獲得何種機(jī)構(gòu)？n（4 4）用作圖法求出最小傳動(dòng)角。）用作圖法求出最小傳動(dòng)角。m/mm解：

35、解：1 1能否成為曲柄能否成為曲柄（2 2）用作圖法求出構(gòu)件）用作圖法求出構(gòu)件3 3的最大擺角的最大擺角（3 3）m/mmn（3 3）用作圖法求出最小傳動(dòng)角；）用作圖法求出最小傳動(dòng)角；v例：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知：例：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知：l lABAB=25mm=25mm，l lBCBC=55mm=55mm， l lCDCD=40mm=40mm，l lADAD=50mm=50mm，試問(wèn)：試問(wèn)：v(1) (1) 該機(jī)構(gòu)是否有曲柄？該機(jī)構(gòu)是否有曲柄？v(2) (2) 該機(jī)構(gòu)是否有搖桿該機(jī)構(gòu)是否有搖桿? ?如有，做出搖桿的擺角范圍；如有，做出搖桿的擺角范圍；v(3) (3) 以以ABAB為主動(dòng)件時(shí)，

36、該機(jī)構(gòu)有無(wú)急回特性？計(jì)算為主動(dòng)件時(shí)，該機(jī)構(gòu)有無(wú)急回特性？計(jì)算K K；v(4) (4) 以以ABAB為主動(dòng)件時(shí)，確定該機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角。為主動(dòng)件時(shí)，確定該機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角。四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置畫(huà)出壓力角畫(huà)出壓力角1C234ABDabcdvBFBv 在不考慮構(gòu)件的重力、在不考慮構(gòu)件的重力、慣性力和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦慣性力和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦力的條件下，當(dāng)機(jī)構(gòu)處于力的條件下，當(dāng)機(jī)構(gòu)處于傳動(dòng)角傳動(dòng)角 =0 =0( (或或 =90=90) ) 的位置下，無(wú)論給機(jī)構(gòu)主的位置下，無(wú)論給機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力矩動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力矩有多大，均不能使機(jī)構(gòu)運(yùn)有多大，均不能使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)位置稱為機(jī)構(gòu)的

37、動(dòng)，這個(gè)位置稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置。1 1、死點(diǎn)、死點(diǎn)( (dead point)dead point)位置位置v 對(duì)于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，若搖桿對(duì)于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，若搖桿1 1為主動(dòng)件，當(dāng)連為主動(dòng)件，當(dāng)連桿與曲柄共線時(shí)的位置，即：搖桿處于兩個(gè)極限位桿與曲柄共線時(shí)的位置，即：搖桿處于兩個(gè)極限位置時(shí)，經(jīng)過(guò)連桿置時(shí)，經(jīng)過(guò)連桿2 2傳給從動(dòng)曲柄傳給從動(dòng)曲柄3 3的驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)力F F，通過(guò)通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心A A。對(duì)從動(dòng)曲柄對(duì)從動(dòng)曲柄3 3的有效力矩為零，的有效力矩為零，故不能推動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)故不能推動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng), ,機(jī)構(gòu)處于卡死位置，機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)處于卡死位置，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為這種位置稱為死點(diǎn)位

38、置死點(diǎn)位置。n此時(shí)傳動(dòng)角此時(shí)傳動(dòng)角 =0 =0n（或（或 =90=90）。）。B2C2vB踏板踏板縫紉機(jī)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)腳腳AB1C1DFB 機(jī)構(gòu)是否有死點(diǎn)位置與哪一構(gòu)件為主機(jī)構(gòu)是否有死點(diǎn)位置與哪一構(gòu)件為主動(dòng)件有關(guān)。動(dòng)件有關(guān)。v例如：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)例如：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)1 1為主動(dòng)件時(shí)無(wú)死點(diǎn)位為主動(dòng)件時(shí)無(wú)死點(diǎn)位置，當(dāng)置，當(dāng)3 3為主動(dòng)件時(shí)有死點(diǎn)位置。為主動(dòng)件時(shí)有死點(diǎn)位置。v例如：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)以滑塊例如：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)以滑塊3 3為主動(dòng)為主動(dòng)件時(shí)有死點(diǎn)位置。件時(shí)有死點(diǎn)位置。v雙曲柄機(jī)構(gòu)，從動(dòng)曲柄連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，沒(méi)有雙曲柄機(jī)構(gòu)，從動(dòng)曲柄連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，沒(méi)有極限位置極限位置，無(wú)，無(wú)死點(diǎn)位置死點(diǎn)

39、位置。v 平行四邊形機(jī)構(gòu)，平行四邊形機(jī)構(gòu)，兩曲柄與機(jī)架共線時(shí)，兩曲柄與機(jī)架共線時(shí)，傳動(dòng)角為傳動(dòng)角為0 0 （轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向點(diǎn)點(diǎn)），從動(dòng)曲柄可能向），從動(dòng)曲柄可能向正、反兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，正、反兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)不確定，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)不確定，平行四邊形機(jī)構(gòu)可能變平行四邊形機(jī)構(gòu)可能變成反平行四邊形機(jī)構(gòu)。成反平行四邊形機(jī)構(gòu)。n雙搖桿機(jī)構(gòu)，也有雙搖桿機(jī)構(gòu)，也有死點(diǎn)位置，在實(shí)際死點(diǎn)位置，在實(shí)際設(shè)計(jì)中常采用限制設(shè)計(jì)中常采用限制擺桿的角度來(lái)避免擺桿的角度來(lái)避免死點(diǎn)位置。死點(diǎn)位置。死點(diǎn)位置的克服辦法死點(diǎn)位置的克服辦法v例：縫紉機(jī)借例：縫紉機(jī)借助于帶輪的慣助于帶輪的慣性通過(guò)死點(diǎn)。性通過(guò)死點(diǎn)。n（1 1）利用飛輪慣性

40、來(lái)克服死點(diǎn)位置）利用飛輪慣性來(lái)克服死點(diǎn)位置 蒸汽機(jī)車(chē)車(chē)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，左右車(chē)輪兩組蒸汽機(jī)車(chē)車(chē)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，左右車(chē)輪兩組曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，曲柄曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，曲柄ABAB與與ABAB位置錯(cuò)開(kāi)位置錯(cuò)開(kāi)9090。n（2 2）利用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列法來(lái)克服死點(diǎn)位置。）利用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列法來(lái)克服死點(diǎn)位置。2 2、死點(diǎn)位置在機(jī)構(gòu)中的作用、死點(diǎn)位置在機(jī)構(gòu)中的作用n鉆床工件夾緊機(jī)構(gòu)鉆床工件夾緊機(jī)構(gòu)n飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)v例：給出平面四桿機(jī)構(gòu)的名稱，并回答：例：給出平面四桿機(jī)構(gòu)的名稱，并回答：v1 1）該機(jī)構(gòu)有曲柄的條件；）該機(jī)構(gòu)有曲柄的條件；v2 2）該機(jī)構(gòu)有無(wú)急回運(yùn)動(dòng)；）該機(jī)構(gòu)有無(wú)急回運(yùn)動(dòng)；v3 3）該機(jī)構(gòu)有無(wú)死點(diǎn)

41、位置，在什么條件下出現(xiàn)死點(diǎn)；）該機(jī)構(gòu)有無(wú)死點(diǎn)位置，在什么條件下出現(xiàn)死點(diǎn)；v4 4）構(gòu)件）構(gòu)件ABAB為主動(dòng)件時(shí)，在什么位置有最小傳動(dòng)角。為主動(dòng)件時(shí)，在什么位置有最小傳動(dòng)角。試問(wèn)圖示各機(jī)構(gòu)是否均有急回運(yùn)動(dòng)？以構(gòu)件試問(wèn)圖示各機(jī)構(gòu)是否均有急回運(yùn)動(dòng)？以構(gòu)件1 1為原動(dòng)為原動(dòng)件時(shí)，是否都有死點(diǎn)？在什么情況下才會(huì)有死點(diǎn)？件時(shí)，是否都有死點(diǎn)？在什么情況下才會(huì)有死點(diǎn)？偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)例例2 2：圖示為開(kāi)關(guān)的分合閘機(jī)構(gòu)。已知：圖示為開(kāi)關(guān)的分合閘機(jī)構(gòu)。已知 L LABAB=150mm=150mm，L LBCBC=200mm=200mm，L LCDCD= 200mm= 200mm， L LADAD=400 mm=

42、400 mm。試回答：。試回答：1 1）該機(jī)構(gòu)屬于何種類(lèi)型的機(jī)構(gòu)；）該機(jī)構(gòu)屬于何種類(lèi)型的機(jī)構(gòu)；2 2）ABAB為主動(dòng)件時(shí)，標(biāo)出機(jī)構(gòu)在虛線位置時(shí)的壓力角和傳動(dòng)角；為主動(dòng)件時(shí)，標(biāo)出機(jī)構(gòu)在虛線位置時(shí)的壓力角和傳動(dòng)角；3 3）分析機(jī)構(gòu)在實(shí)線位置（合閘）時(shí)，在觸頭接合力）分析機(jī)構(gòu)在實(shí)線位置（合閘）時(shí)，在觸頭接合力Q Q作用下機(jī)構(gòu)作用下機(jī)構(gòu)會(huì)不會(huì)打開(kāi)，為什么？會(huì)不會(huì)打開(kāi)，為什么？ 此時(shí)此時(shí)CDCD桿是主動(dòng)件，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)桿是主動(dòng)件，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，位置，C C點(diǎn)的約束反力通過(guò)點(diǎn)的約束反力通過(guò)B B點(diǎn)和點(diǎn)和A A點(diǎn)，此機(jī)構(gòu)不能自動(dòng)打開(kāi)。點(diǎn)，此機(jī)構(gòu)不能自動(dòng)打開(kāi)。 150400200200該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)該

43、機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu) 有關(guān)四桿機(jī)構(gòu)的一些基本知識(shí)有關(guān)四桿機(jī)構(gòu)的一些基本知識(shí)v（）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件：（）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件：v最短桿和最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩最短桿和最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩桿長(zhǎng)度之和桿長(zhǎng)度之和; ;v最短桿是連架桿或機(jī)架。最短桿是連架桿或機(jī)架。v 以最短桿為連架桿，即以最短桿相鄰的以最短桿為連架桿，即以最短桿相鄰的構(gòu)件為機(jī)架獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；以最短桿為構(gòu)件為機(jī)架獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；以最短桿為機(jī)架獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)；以最短桿為連桿，即機(jī)架獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)；以最短桿為連桿，即以最短桿相對(duì)的桿為機(jī)架獲得雙搖桿機(jī)構(gòu)。以最短桿相對(duì)的桿為機(jī)架獲得雙搖桿機(jī)構(gòu)。v 如果鉸鏈四桿機(jī)

44、構(gòu)不滿足桿長(zhǎng)條件，則如果鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)不滿足桿長(zhǎng)條件，則無(wú)論取哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架均無(wú)曲柄存在，只能無(wú)論取哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架均無(wú)曲柄存在，只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。v（）急回運(yùn)動(dòng)及行程速比系數(shù)（）急回運(yùn)動(dòng)及行程速比系數(shù)v 當(dāng)連桿機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件為等速回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件回當(dāng)連桿機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件為等速回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件回程的平均速度大于從動(dòng)件的工作行程的平均速度，程的平均速度大于從動(dòng)件的工作行程的平均速度，這種運(yùn)動(dòng)性質(zhì)稱為急回運(yùn)動(dòng)。急回運(yùn)動(dòng)的程度用行這種運(yùn)動(dòng)性質(zhì)稱為急回運(yùn)動(dòng)。急回運(yùn)動(dòng)的程度用行程速比系數(shù)來(lái)衡量。行程速比系數(shù)用從動(dòng)件回程速比系數(shù)來(lái)衡量。行程速比系數(shù)用從動(dòng)件回程的平均速度與工作行程的平均速度的比值來(lái)表示

45、，程的平均速度與工作行程的平均速度的比值來(lái)表示，即：即：180180kv 稱為極位夾角，即當(dāng)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件處于稱為極位夾角，即當(dāng)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件處于兩極限位置時(shí)，主動(dòng)件曲柄在相應(yīng)兩位置所兩極限位置時(shí)，主動(dòng)件曲柄在相應(yīng)兩位置所夾的銳角。夾的銳角。v 要確定機(jī)構(gòu)是否有急回運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是確要確定機(jī)構(gòu)是否有急回運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是確定機(jī)構(gòu)是否存在定機(jī)構(gòu)是否存在極位夾角極位夾角 ，若，若 0 0 ，表，表明機(jī)構(gòu)有急回運(yùn)動(dòng)，且明機(jī)構(gòu)有急回運(yùn)動(dòng)，且 角越大，急回運(yùn)動(dòng)角越大，急回運(yùn)動(dòng)越顯著。越顯著。v（）四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角及死點(diǎn)（）四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角及死點(diǎn)v ）壓力角和傳動(dòng)角）壓力角和傳動(dòng)角v 不考慮摩擦?xí)r，主動(dòng)件曲柄通過(guò)連桿作不考

46、慮摩擦?xí)r，主動(dòng)件曲柄通過(guò)連桿作用于從動(dòng)件上的力的作用線與其作用點(diǎn)速度用于從動(dòng)件上的力的作用線與其作用點(diǎn)速度方向所夾的銳角，稱為機(jī)構(gòu)在此位置的壓力方向所夾的銳角，稱為機(jī)構(gòu)在此位置的壓力角。而把壓力角的余角角。而把壓力角的余角 （即連桿與從動(dòng)（即連桿與從動(dòng)搖桿所夾銳角）稱為機(jī)構(gòu)在此位置的傳動(dòng)角。搖桿所夾銳角）稱為機(jī)構(gòu)在此位置的傳動(dòng)角。v 傳動(dòng)角常用來(lái)衡量機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能。機(jī)構(gòu)的傳傳動(dòng)角常用來(lái)衡量機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能。機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角越大，壓力角越小，機(jī)構(gòu)的效率越高。動(dòng)角越大，壓力角越小，機(jī)構(gòu)的效率越高。v 多數(shù)多數(shù)機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中傳動(dòng)角機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中傳動(dòng)角 是變化的，是變化的，為了使機(jī)構(gòu)傳動(dòng)質(zhì)量良好，為了使

47、機(jī)構(gòu)傳動(dòng)質(zhì)量良好，通常規(guī)定通常規(guī)定 minmin = 40 = 40。v 當(dāng)以曲柄為主動(dòng)件時(shí)，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最小傳當(dāng)以曲柄為主動(dòng)件時(shí)，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角動(dòng)角 minmin出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架共線的出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架共線的兩個(gè)兩個(gè)位置之一。位置之一。v）死點(diǎn)）死點(diǎn)v 當(dāng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)傳動(dòng)角當(dāng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)傳動(dòng)角 =0 =0，主動(dòng)件通過(guò)連桿，主動(dòng)件通過(guò)連桿作用與從動(dòng)件上的力恰好通過(guò)其回轉(zhuǎn)中心，而不能作用與從動(dòng)件上的力恰好通過(guò)其回轉(zhuǎn)中心，而不能使從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)，出現(xiàn)頂死現(xiàn)象。機(jī)構(gòu)的這種位置稱使從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)，出現(xiàn)頂死現(xiàn)象。機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)。為死點(diǎn)。v 機(jī)構(gòu)必須克服死點(diǎn)才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。克服死點(diǎn)可機(jī)構(gòu)必須克服死點(diǎn)才能正

48、常運(yùn)轉(zhuǎn)?？朔傈c(diǎn)可借助于構(gòu)件慣性或采取相同機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列的方法。借助于構(gòu)件慣性或采取相同機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列的方法。第四節(jié)第四節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 四桿機(jī)構(gòu)是一種最簡(jiǎn)單的平面連桿機(jī)構(gòu)，但它的四桿機(jī)構(gòu)是一種最簡(jiǎn)單的平面連桿機(jī)構(gòu)，但它的尺度綜合卻并不簡(jiǎn)單，而是較為復(fù)雜的問(wèn)題。由于設(shè)尺度綜合卻并不簡(jiǎn)單，而是較為復(fù)雜的問(wèn)題。由于設(shè)計(jì)要求的不同，決定了設(shè)計(jì)問(wèn)題的多樣性，概括起來(lái)，計(jì)要求的不同，決定了設(shè)計(jì)問(wèn)題的多樣性，概括起來(lái)，四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以分為以下三類(lèi)基本問(wèn)題：四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以分為以下三類(lèi)基本問(wèn)題：1 1）函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì)）函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì)）2 2

49、）導(dǎo)引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（實(shí)現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計(jì)）導(dǎo)引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（實(shí)現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計(jì)）3 3）軌跡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的設(shè)計(jì)）軌跡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的設(shè)計(jì)）1 1）函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)v 要求所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)的主、從動(dòng)連架桿之間的運(yùn)要求所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)的主、從動(dòng)連架桿之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系能滿足若干組對(duì)應(yīng)位置關(guān)系或某種給定的函動(dòng)關(guān)系能滿足若干組對(duì)應(yīng)位置關(guān)系或某種給定的函數(shù)關(guān)系。這類(lèi)設(shè)計(jì)統(tǒng)稱為函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。數(shù)關(guān)系。這類(lèi)設(shè)計(jì)統(tǒng)稱為函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。v 或是要求主動(dòng)連架桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一定的條件下，或是要求主動(dòng)連架桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一定的條件下，從動(dòng)件能夠準(zhǔn)確或近似地滿足預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的要從動(dòng)件能夠準(zhǔn)確或近似地滿足預(yù)定的運(yùn)動(dòng)

50、規(guī)律的要求。求。v車(chē)門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)車(chē)門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)n 汽車(chē)前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)汽車(chē)前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)牛頭刨床中的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)牛頭刨床中的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)對(duì)數(shù)計(jì)算機(jī)構(gòu)對(duì)數(shù)計(jì)算機(jī)構(gòu)2 2）導(dǎo)引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）導(dǎo)引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)v 要求所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)能要求所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)能引導(dǎo)連桿順序通過(guò)一系列引導(dǎo)連桿順序通過(guò)一系列給定的位置。即要求連桿給定的位置。即要求連桿能依次占據(jù)一系列給定的能依次占據(jù)一系列給定的位置位置 ( (或者滿足預(yù)定的連或者滿足預(yù)定的連桿位置要求桿位置要求) ) 。v鑄造砂型機(jī)的翻箱機(jī)構(gòu)鑄造砂型機(jī)的翻箱機(jī)構(gòu)v 飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)3 3）軌跡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）軌跡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)v 要求所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)連要求所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)連桿上一點(diǎn)的軌跡能與給定桿上

51、一點(diǎn)的軌跡能與給定的曲線相一致，或能依次的曲線相一致，或能依次通過(guò)曲線上的若干個(gè)有序通過(guò)曲線上的若干個(gè)有序列的點(diǎn)。稱為軌跡機(jī)構(gòu)設(shè)列的點(diǎn)。稱為軌跡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。計(jì)。v鶴式起重機(jī)鶴式起重機(jī)v 攪拌機(jī)攪拌機(jī)連桿 根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法也是多種多樣的，總的說(shuō)來(lái)，可以分為圖解法、法也是多種多樣的，總的說(shuō)來(lái)，可以分為圖解法、實(shí)驗(yàn)法和解析法三大類(lèi)。實(shí)驗(yàn)法和解析法三大類(lèi)。 圖解法直觀、清晰、簡(jiǎn)便，應(yīng)用較廣，但作圖圖解法直觀、清晰、簡(jiǎn)便，應(yīng)用較廣，但作圖誤差較大。誤差較大。 實(shí)驗(yàn)法比較繁瑣。實(shí)驗(yàn)法比較繁瑣。 由于計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)值計(jì)算方法的迅速發(fā)展，由于計(jì)算

52、機(jī)技術(shù)及數(shù)值計(jì)算方法的迅速發(fā)展，解析法的應(yīng)用將日益廣泛。解析法的應(yīng)用將日益廣泛。一、圖解法一、圖解法v（一）（一） 按照行程速比系數(shù)按照行程速比系數(shù)K K用圖解法設(shè)計(jì)用圖解法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)v 按從動(dòng)件急回特性用圖解法求解鉸按從動(dòng)件急回特性用圖解法求解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿鏈四桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)可獲得足夠的精度。機(jī)構(gòu)可獲得足夠的精度。v1 1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)v已知搖桿的長(zhǎng)度已知搖桿的長(zhǎng)度l lCDCD，搖桿的擺角搖桿的擺角，行程行程速比系數(shù)速比系數(shù)K K，設(shè)計(jì)此曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)此曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。v解解: :v1)1)計(jì)算極位夾角計(jì)算極位夾角1118

53、0kkAD DC1C2BP902 2）作出搖桿的兩極限位置）作出搖桿的兩極限位置3 3）確定）確定A A點(diǎn)的位置點(diǎn)的位置BClABllBClAB4 4）求出曲柄、連桿的長(zhǎng)度求出曲柄、連桿的長(zhǎng)度BCABAC1ABBCAC2ABACBCACACAB1212A例例1 1：設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知圖示搖桿：設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知圖示搖桿CDCD的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度L Lcdcd=150mm=150mm，搖桿的兩極限位置與機(jī)架搖桿的兩極限位置與機(jī)架ADAD所成的角度所成的角度1 1=30=30，2 2=90=90 ，機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K K1 1，確確定曲柄定曲柄ABAB和連桿和連桿BCBC

54、的長(zhǎng)度。的長(zhǎng)度。baC1C2Dmma75mmb225AC2=BC-ABAC1=AB+BC例例2 2：試用圖解法設(shè)計(jì)圖示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)試用圖解法設(shè)計(jì)圖示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCDABCD。已知搖桿。已知搖桿 mmlDC40,45 （1 1）極位夾角）極位夾角 行程速度變化系行程速度變化系 數(shù)數(shù)K K=1.2=1.2，機(jī)架長(zhǎng)度，機(jī)架長(zhǎng)度 lbaAD（a a為曲柄長(zhǎng)，為曲柄長(zhǎng)，b b為連桿長(zhǎng)）。為連桿長(zhǎng)）。 3 .16) 1() 1(180 KK（2 2）作）作 C C OC C O12219073 7. C C1 1O O與與C C2 2O O相交于相交于O O點(diǎn)；點(diǎn)； （3 3）以）以O(shè) O為圓心，以為

55、圓心，以O(shè)COC1 1為半徑畫(huà)為半徑畫(huà)L L圓；圓； （4 4）作）作DCDC1 1的垂直平分線交的垂直平分線交L L圓于圓于A A點(diǎn)，則點(diǎn)，則A A即為曲柄的回轉(zhuǎn)中心；即為曲柄的回轉(zhuǎn)中心； lbaADablAC1212ACAClAB（5 5）連）連ACAC2 2和和ACAC1 1，以，以A A為圓心，以為圓心，以（ACAC2 2 ACAC1 1）/2/2畫(huà)圓交畫(huà)圓交ACAC2 2和和ACAC1 1于于B B2 2點(diǎn)交點(diǎn)交ACAC1 1的延長(zhǎng)線于的延長(zhǎng)線于B B1 1點(diǎn)點(diǎn)。 2 2 、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)v已知曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中滑塊的行程速比系數(shù)已知曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中滑塊的行程速比系數(shù)K K，滑

56、滑塊的行程塊的行程H H，偏距偏距e e，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。v解解: :v1)1)計(jì)算極位夾角計(jì)算極位夾角11180kkHP90eAc1c2BBClABllBClAB2 2）確定）確定A A點(diǎn)的位置點(diǎn)的位置3 3）求出曲柄、連桿的長(zhǎng)度求出曲柄、連桿的長(zhǎng)度BCABAC1ABBCAC2ABACBCACACAB1212例例3 3：設(shè)計(jì)一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，已知滑塊：設(shè)計(jì)一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，已知滑塊C C 的沖程的沖程H H=50 mm=50 mm， 導(dǎo)路的偏距導(dǎo)路的偏距e e =10mm=10mm，當(dāng)曲柄，當(dāng)曲柄ABAB為原動(dòng)件時(shí)，滑塊為原動(dòng)件時(shí)，滑塊C C工作行程工作行程的平均速度為的平均速度

57、為v vc1c1=0.05 m/s=0.05 m/s，空回行程的平均速度為，空回行程的平均速度為v vc2c2=0.075=0.075 m/sm/s。試用作圖法求：曲柄和連桿長(zhǎng)度。試用作圖法求：曲柄和連桿長(zhǎng)度。HPeAB1B2c1c2545 . 105. 0075. 012CCvvK3618015 . 115 . 118011KKmmACAClAB23212mmACAClBC372123 3、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)v已知擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)行程速比系數(shù)已知擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)行程速比系數(shù)K K，機(jī)架的長(zhǎng)度機(jī)架的長(zhǎng)度l lACAC，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。v解解: :v1)1)計(jì)算極位夾角計(jì)算極位夾角v2)

58、 2) 2sinACABllmm 50ACl.ABl60) 12() 12(180) 1() 1(180KKmm, 50AC302 ACBmm 252502ACABll例例4 4：設(shè)計(jì)一曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，已知導(dǎo)桿的行程速度變化系數(shù)：設(shè)計(jì)一曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，已知導(dǎo)桿的行程速度變化系數(shù)k=2k=2，機(jī)架長(zhǎng)度機(jī)架長(zhǎng)度求曲柄長(zhǎng)度求曲柄長(zhǎng)度（要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)步驟）。（要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)步驟）。曲柄長(zhǎng)曲柄長(zhǎng)得得B B點(diǎn)。點(diǎn)。,CBAB過(guò)過(guò)A A作作例例5如圖示插床的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，已知如圖示插床的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，已知 ： ，行程速比系數(shù)行程速比系數(shù) ，求曲柄，求曲柄BC的長(zhǎng)度及插刀的長(zhǎng)度及插刀P的行程的行程H。 ABAD5040 mm

59、 mm,K 1 4.BCABsin.212 94 mmHAD2220 7sin. mm （二）（二） 給定連桿若干個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)給定連桿若干個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)（按連桿預(yù)定的位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)）（按連桿預(yù)定的位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)） A AD DB1B2C1C2v1 1、給定連桿的兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)、給定連桿的兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)v已知連桿上兩轉(zhuǎn)動(dòng)副中心的距離為已知連桿上兩轉(zhuǎn)動(dòng)副中心的距離為L(zhǎng) LBCBC, , 又已知連桿又已知連桿的兩工作位置的兩工作位置B B1 1C C1 1；B B2 2C C2 2。設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)。v解：關(guān)鍵找出解：關(guān)鍵找出A A，D D兩鉸鏈兩鉸鏈2 2、

60、給定連桿的三個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)、給定連桿的三個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)A AD DB1B2B3C1C2C3v（三）（三） 按給定的兩連架對(duì)應(yīng)位置關(guān)系設(shè)計(jì)按給定的兩連架對(duì)應(yīng)位置關(guān)系設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。四桿機(jī)構(gòu)。v解：根據(jù)坐標(biāo)系解：根據(jù)坐標(biāo)系cdbacoscoscoscbasinsinsin)(cos2cos2cos22222acadcddcab二、解析法二、解析法 任何傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的任何傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作性能工作性能都可由都可由傳動(dòng)特傳動(dòng)特性性和和傳動(dòng)比傳動(dòng)比來(lái)確定。來(lái)確定。（一）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性（一）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性1 1、傳動(dòng)特性、傳動(dòng)特性v 機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的輸出量（位移或轉(zhuǎn)角）與主動(dòng)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的輸出量（